Elucidation of chemical stability and interaction of waste elements for the creation of liquid transmutation targets

阐明废物元素的化学稳定性和相互作用，以创建液体嬗变目标

• 批准号: 21K14560
• 负责人: 宍戸 博紀
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14560/
• 关键词: 密度汎関数理論; 分子動力学法; 機械学習; 酸化還元電位; 熱重量分析; 化学ポテンシャル; 溶解度; 核変換; 溶融塩; 核分裂生成物; 電子状態; 電気化学

溶融塩溶媒における核分裂生成物の安定性を評価するために、フッ化物溶融塩中での添加元素の酸化還元電位を数値解析により評価できるかを試みた。長寿命核分裂生成物元素の様々な価数に対して、これらをフッ化物塩溶媒に添加した際の全エネルギーを密度汎関数理論計算(DFT)に基づく分子動力学計算より計算した。得られた全エネルギーとフッ素ガスの自由エネルギーの値から差分を取ることで、標準フッ素電極を基準とする各元素の酸化還元電位を予測できることが確認された。別な系ではあるが報告例のある酸化還元電位の測定結果と、本手法により得られた数値解析結果は対応することが確認された。また、これら数値解析結果の妥当性を評価するために、熱重量分析による評価の準備を進めている。既に、単元系溶融塩での測定は開始しており、実験結果の妥当性も確認されている。核分裂生成物の化合物を添加した溶融塩の諸物性予測手法の確立に向けた検討を進めた。昨年度より、密度汎関数理論に基づく電子状態計算の結果を教師データとし、それに基づいた分子動力学計算を行う機械学習分子動力学法の適用可能性を評価している。LiやBe等の軽い元素から構成される溶融塩に対しては、機械学習による密度汎関数理論計算結果の再現精度は高く、溶融塩の物性値の計算結果も妥当な値を示すことが確認されている。一方で、Cs等の比較的重い元素が含まれる系においては、機械学習の学習精度が低下し、電子状態計算による結果を再現しない傾向がある。

The stability of the products of nuclear fission, the stability of the products of nuclear fission, the addition of elements in the melting of solvents, the analysis of the number of elemental potential, the determination of the number of electrons, the stability of the products of nuclear fission, the stability of the products of nuclear fission, the addition of elements in the melting of compounds, the analysis of the number of electric potential, the stability of the fission products, the addition of elements in the melting process, the analysis of the number of electric potential. The elements of long-lived nuclear fission products, such as the number of elements, the number of compounds, the solvent, the density, the density, the density, It is necessary to determine the difference between each element and the acidified element of each element to confirm the accuracy of each element. This method is used to analyze the results of the determination of the electrical potential of the acidified electronics. in addition, this method is used to analyze the results of the acidified electrical potential measurement results. The results of numerical analysis show that it is appropriate to determine the accuracy of the results, and the gravimetric analysis method is ready for further evaluation. At the beginning of the melting test, the results show that the results are appropriate to confirm the accuracy of the melting test. The nuclear fission product compound "compound" adds the physical properties of the fission product "melting" to the "manipulation" to make sure that it is further enhanced. The results of last year's basic mathematical and physical theory of density and mathematical theory, the results of computer state calculation, the possibility of the use of molecular kinetic methods in mechanical mechanics. Li, Be, and other mechanical elements are used to determine the accuracy of the mathematical calculation of the density of mechanical and mechanical materials. The results show that the accuracy of the calculation of physical properties is high, and the results of the calculation of physical properties of melting materials are correct. The important elements in the comparison of traditional Chinese medicine and Cs include the poor accuracy of mechanical engineering, the poor accuracy of mechanical engineering, and the accuracy of computer simulation results.

项目成果

核変換機能を有する核融合炉を導入した核燃料サイクルにおける重元素フローの評価

结合具有嬗变函数的聚变反应堆的核燃料循环中重元素流的评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 尾崎玲於奈;浅井孝文;鍛治賢志;井上千裕;望月政一郎;豊永啓太;前川馨;山内知也;福田祐仁;金崎真聡;金崎真聡;金崎真聡;M. Kanasaki;Masato Kanasaki;宍戸博紀，清水雅生，西原遥，橋爪秀利
• 通讯作者: 宍戸博紀，清水雅生，西原遥，橋爪秀利

Evaluation of the Applicability of Plutonium Transmuted From Minor Actinides by Fusion Reactor as Fertile Fuel in Boiling Water Reactor

聚变反应堆次锕系元素嬗变钚作为沸水堆可转换燃料的适用性评价

• 发表时间: 2021
• 作者: Masaki Shimizu;Hiroki Shishido;Hidetoshi Hashizume
• 通讯作者: Hidetoshi Hashizume

DFT分子動力学計算による溶融塩中の放射性廃棄物元素の溶解度評価

利用 DFT 分子动力学计算评估放射性废物元素在熔盐中的溶解度

• 发表时间: 2021
• 作者: Masaki Shimizu;Hiroki Shishido;Hidetoshi Hashizume;宍戸博紀，
• 通讯作者: 宍戸博紀，

核変換ターゲット開発に向けた機械学習分子動力学計算によるBeF2-CsFの物性評価

使用机器学习分子动力学计算评估 BeF2-CsF 的物理性质，以开发嬗变目标

• 发表时间: 2022
• 作者: 尾崎玲於奈;浅井孝文;鍛治賢志;井上千裕;望月政一郎;豊永啓太;前川馨;山内知也;福田祐仁;金崎真聡;金崎真聡;金崎真聡;M. Kanasaki;Masato Kanasaki;宍戸博紀，清水雅生，西原遥，橋爪秀利;軒天太，宍戸博紀，橋爪秀利
• 通讯作者: 軒天太，宍戸博紀，橋爪秀利

核融合炉によるMA核変換より生成される偶数Puを層化した高速炉炉心特性評価

聚变反应堆中 MA 嬗变产生的偶数 Pu 层状快堆堆芯特性评估

• 发表时间: 2021
• 作者: Masaki Shimizu;Hiroki Shishido;Hidetoshi Hashizume;宍戸博紀，;宍戸博紀，清水雅生，橋爪秀利
• 通讯作者: 宍戸博紀，清水雅生，橋爪秀利